各大仿真软件介绍(包括算法,原理)

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随着无线和有线设计向更高频率的发展和电路复杂性的增加，对于高频电磁场的仿 真，由于忽略了高阶传播模式而引起仿真的误差。另外，传统模式等效电路分析方 法的限制，与频率相关电容、电感元件等效模型而引起的误差。例如，在分析微带 线时，许多易于出错的无源模式是由于微带线或带状线的交叉、阶梯、弯曲、开路、 缝隙等等，在这种情况下是多模传输。为此，通常采用全波电磁仿真技术去分析电 路结构，通过电路仿真得到准确的非连续模式 S 参数。 这些 EDA 仿真软件与电磁场的数值解法密切相关的，不同的仿真软件是根据不同的 数值分析方法来进行仿真的。通常，数值解法分为显示和隐示算法，隐示算法（包 括所有的频域方法）随着问题的增加，表现出强烈的非线性。显示算法（例如 FDTD、 FIT 方法在处理问题时表现出合理的存储容量和时间。 本文根据电磁仿真工具所采用的数值解法进行分类，对常用的微波 EDA 仿真软件进 行论述。 2．基于矩量法仿真的微波 EDA 仿真软件 基于矩量法仿真的 EDA 软件主要包括 ADS（Advanced Design System）、Sonnet 电 磁仿真软件、IE3D 和 Microwave office。 2.1 ADS 仿真软件 Agilent ADS(Advanced Design System)软件是在 HP EESOF 系列 EDA 软件基础上发 展完善起来的大型综合设计软件，是美国安捷伦公司开发的大型综合设计软件，是 为系统和电路工程师提供的可开发各种形式的射频设计，对于通信和航天／防御的 应用， 从最简单到最复杂， 从离散射频／微波模块到集成 MMIC。 从电路元件的仿真， 模式识别的提取，新的仿真技术提供了高性能的仿真特性。该软件可以在微机上运 行，其前身是工作站运行的版本 MDS（Microwave Design System）。该软件还提供 了一种新的滤波器的设计引导，可以使用智能化的设计规范的用户界面来分析和综 合射频／微波回路集总元滤波器，并可提供对平面电路进行场分析和优化功能。它 允许工程师定义频率范围，材料特性，参数的数量和根据用户的需要自动产生关键 的无源器件模式。该软件范围涵盖了小至元器件，大到系统级的设计和分析。尤其 是其强大的仿真设计手段可在时域或频域内实现对数字或模拟、线性或非线性电路 的综合仿真分析与优化，并可对设计结果进行成品率分析与优化，从而大大提高了 复杂电路的设计